CN104970891A - 一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法 - Google Patents

Abstract

一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，属于牙齿矫正技术领域。步骤包括：通过激光对患者牙齿进行三维扫描，获得影像学信息；在计算机上对牙齿进行模拟矫正，获得理想的排牙效果后确定牙齿模型方案；运用3D打印机将模拟矫正的牙齿模型方案打印出来；用计算机辅助设计与制造技术为每一个牙齿设计专用的矫正托槽、托槽底板和矫正钢丝的三维模型；其特征在于它还包括用数控机床采用不锈钢雕刻出矫正托槽；选用不锈钢板材在它的下表面用数控机床雕刻出与牙齿相吻合的形态，再选用不锈钢网焊接到不锈钢板材的下表面；本发明它直接采用三维影像学信息制作整体托槽，所以精度高；牙齿矫正过程中的舒适性好。

Description

一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法

技术领域

本发明属于牙齿矫正技术领域，具体涉及一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法。

背景技术

口腔正畸（牙齿矫正）自1901年Angle医师创建世界第一所正畸专科学校起作为口腔医学的一个分支学科，已经历了一个多世纪的发展。在最初的30多年中，矫治器的发展最受关注，北美方丝弓矫治器和欧洲功能矫治器的发明无疑具有突破性，前者三维控制牙齿移动，为建立良好的关系提供了保证；后者用于早期治疗，对颌骨的生长进行调控。此后的30年中，错位畸形的诊断与矫治设计成为研究热点，X线头影测量技术的问世被公认为对口腔正畸（牙齿矫正）学的发展有很深远的影响。进入50年代，以Tweed为代表的各种错位畸形的诊断方法，关于颅面生长发育的纵向研究等，对口腔正畸（牙齿矫正）学的发展起到了重要推动作用。上世纪80年代以来，随着人民文化、经济水平的不断提高，人们对口腔正畸的认识和需要大大提高，把矫正牙齿作为一种追求健康美观，体现文化素质时尚表现，我国口腔正畸（牙齿矫正）进入了快速发展期。现在我国每年大约有近百万人接受矫正治疗，其中绝大部分是青少年学生，但成年人矫正的比例也逐年上升。按照每人每位约8000-10000元治疗费计算，口腔正畸（牙齿矫正）市场毎年将有80至100亿市场规模，而且我国将近有4亿青少年和儿童的中50%需要牙齿矫正，具有广阔的发展空间。

牙齿矫正经过一百多年的发展，国外口腔正畸专业有了长足的发展，从正畸发展技术发展大概可分为五种矫正技术：舌侧隐形矫正技术、直接粘合技术、镍钛合金矫治弓丝技术、直丝弓矫治技术和外科与正畸联合矫治牙颌面畸形技术。以上五种牙齿矫正技术中，除了第一种，后四种牙齿矫正技术中矫正器都是设置在牙齿的嘴唇侧面，影响美观，对于演艺界人士、模特、运动员等对外表要求较高的爱美人士来说这是一个严重的缺陷，是难以接受的，而舌侧隐形矫正技术完美的解决了这一个问题，同时也能避免唇部损伤。

现在国内外生产镍钛合金矫治器和直丝弓矫治器的生产企业较多，但是利用计算机辅助设计和制造技术进行的舌侧隐形牙齿矫正器制造的公司只有美国的三M公司（即美国明尼苏达矿业及机器制造公司）和广州瑞通生物科技有限公司。但他们的制造托槽都是采用传统的铸造技术，所生产的托槽精度和粘结度较差，其精度最多只有达到0.05毫米，因矫正器的舌侧托槽成扇形放射状粘结摆放在牙齿的舌侧，托槽内需要放置牙齿位置的三种序列弯曲，舌侧托槽粘结位置的特殊性从而对舌侧托槽的精度要求也高于一般的唇侧托槽，例如，当普通唇侧托槽丢失角度1度牙齿角度丢失角不到1°，舌侧托槽放射状可能丢失的就2°，因此精密铸造工艺的精确度只有0.05-0.80MM很难满足舌侧托槽的使用要求；同时，广州瑞通生物科技有限公司和美国三M公司对矫正托槽粘结底板是以模拟网状的整体底板设计，这样设计的底板的虽然粘结面积大，但是粘结强度差，而且由于底板粘结面积大，容易与牙龈接触、摩擦，引起牙龈发炎。现有专利中，公告号：CN 103800086 A，“一种个性化唇舌侧正畸矫治器的制作方法”，该专利的矫正器制作方法采用了舌侧隐形矫正技术，利用三维扫描后再采用利用粉末冶金——放电等离子烧结系统经过生产粉末、压制成型、烧结、后处理过程完成整体托槽的制作，并对个性化托槽进行适当的抛光处理，这当中因为它还需要利用对患者牙齿进行三维扫描获得包括患者牙齿、牙列、牙槽骨及颅颌面骨骼结构在内的三维影像学信息制作烧结粉末冶金的模子、再用模子压制成型、烧结后处理过程完成整体托槽的制作，这过程利用三维影像学信息制作整体托槽加工链长，影响了整体托槽的精度；另外，用粉末冶金压制成型、烧结、后处理过程完成的整体托槽，刚性有余，弹性不足，这会影响病人在牙齿矫正过程中的稳定性 安全性。

发明内容

本发明针对现有技术中使用舌侧隐形矫正技术制造的矫正器精度不高、舒适性差的的弊端，提供一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，它直接采用三维影像学信息制作整体托槽，所以精度高；用高精度激光焊接设备将托槽底板上表面与矫正托槽底部焊接到一起，所以保证粘结强度的同时，其粘结面积小，减少牙龈炎等并发症的可能性；又因为选用了特定物理性能不锈钢板材、不锈钢网，不但具有刚性，而且具有一定的弹性，所以病人牙齿矫正过程中的安全性 稳定性 舒适性好。

本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的：一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，步骤包括：

a) 通过激光对患者牙齿或牙齿模型进行三维扫描，获得包括患者牙齿、牙列、牙槽骨及颅颌面骨骼结构在内的三维影像学信息；

b) 结合获取的三维影像学信息，利用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）在计算机上对牙齿进行模拟矫正 ，获得理想的牙列效果及吻合牙列的弓形图后确定牙齿模型方案；

c) 运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型方案打印出来；

d) 依据打印出的牙齿模型上的牙列中心点、牙齿空间、牙齿表面斜度、排列的表面形态以及患者脸型、唇形、面部轮廓形态特点用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）为每一个牙齿设计专用的矫正托槽、托槽底板和矫正钢丝的三维模型；其要点在于它还包括如下步骤：

e) 按照设计好的矫正托槽和托槽底板的三维模型，用数控机床采用不锈钢雕刻出矫正托槽；选用0.3～0.4mm厚度的316L不锈钢板材，将不锈钢板材的下表面用数控机床根据托槽底板的三维模型雕刻出与牙齿相吻合的形态，再选用70～90目不锈钢网，应用真空焊接技术将70～90目不锈钢网焊接到不锈钢板材的下表面，再用精密冲床冲出托槽底板的周边外形；

f) 用高精度激光焊接设备将托槽底板上表面与矫正托槽底部焊接到一起，形成个性化舌侧托槽，高精度激光焊接设备的有效焊点直径不大于0.3mm；

g) 采用镍钛合金丝用热定型方法 按照d) 步骤三维模型获得个性化镍钛丝矫正钢丝，利用机械手按照d) 步骤获得的矫正钢丝的三维模型的弯制点、弯制角度和方向将各个个性化舌侧托槽连接在一起，完成矫正钢丝的精确成型；

h) 运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型制作完成的个性化舌侧托槽依次安放在3D打印牙齿模型上进行定位，制作转移托盘；

i) 最后由正畸医师将个性化舌侧托槽通过转移托盘粘贴在对应病人的牙齿上进行正畸治疗。

作为优选，雕刻矫正托槽选用0.35mm厚度的316L不锈钢板材。

作为优选，选用70～90目不锈钢网为80目不锈钢网。

作为优选，所述的高精度激光焊接设备为高精度双光路光纤激光焊接机。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：它采用三维影像学信息通过数控机床（CNC）制造技术，直接制造整体托槽，实现了最短的加工链，所以精度高，达到0.01mm，远远高于现有的0.05mm加工精度，不会因精度低间隙大而丢失原先设计的牙齿矫正角度，做到个性化舌侧托槽与相对应的牙齿完全贴合；在托槽底板下表面利用真空焊接技术焊接了70～90目不锈钢网，在保证粘结强度的同时，其粘结面积只有广州瑞通科技和美国3M公司生产的矫正器粘结面积的60%，粘结面积小，减小牙龈发炎的可能性；又因为采用不锈钢板材、不锈钢网，不但具有刚性，而且具有一定的弹性，所以人们牙齿矫正过程中的舒适性好。

附图说明

图1为个性化舌侧托槽立体图；

图2为个性化舌侧托槽爆炸图；

图3为图1设置矫正钢丝结构示意图；

图4为本发明的使用状态图

图5为个性化舌侧托槽工艺流程图

图6为与现有技术个性化舌侧托槽的制作方法比较图

图中标记：1-矫正托槽，2-托槽底板，3-矫正钢丝，4-80目不锈钢网，5-个性化舌侧托槽，6-需矫正的牙齿牙床。

具体实施方式

下面结合附图1-6所表示的实施例对本发明作进一步描述：

步骤包括：

a)  通过激光对患者牙齿进行三维扫描，获得包括患者牙齿、牙列、牙槽骨及颅颌面骨骼结构在内的三维影像学信息；

b)  结合获取的三维影像学信息，利用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）在计算机上对牙齿进行模拟矫正 ，获得理想的牙列效果及吻合牙列的弓形图后确定牙齿模型方案；

c) 运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型方案打印出来；

d) 依据打印出的牙齿模型上的牙列中心点、牙齿空间、牙齿表面斜度、排列的表面形态以及患者脸型、唇形、面部轮廓形态特点用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）为每一个牙齿设计专用的矫正托槽1、托槽底板2和矫正钢丝3的三维模型；

e) 按照设计好的矫正托槽1和托槽底板2的三维模型，用五轴数控机床（CNC)采用不锈钢雕刻出矫正托槽1；选用0.35mm厚度的316L不锈钢板材，将不锈钢板材的下表面用数控机床根据托槽底板的三维模型雕刻出与牙齿相吻合的形态，再选用80目不锈钢网4，应用真空焊接技术将80目不锈钢网4焊接到不锈钢板材的下表面，再用1.5T金龟牌精密冲床冲出托槽底板2的周边外形；

f) 用高精度双光路光纤激光焊接机将托槽底板2上表面与矫正托槽1底部焊接到一起，形成个性化舌侧托槽5，高精度双光路光纤激光焊接设备的有效焊点直径不大于0.3mm；

g) 采用镍钛合金丝用热定型方法 按照d) 步骤三维模型获得个性化镍钛丝矫正钢丝3，利用机械手按照d) 步骤获得的矫正钢丝3的三维模型的弯制点、弯制角度和方向将各个个性化舌侧托槽5连接在一起，完成矫正钢丝3的精确成型；

h) 运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型制作完成的个性化舌侧托槽5依次安放在3D打印牙齿模型上进行定位，制作转移托盘；

i) 最后由正畸医师将个性化舌侧托槽5通过转移托盘粘贴在对应病人的牙齿6上进行正畸治疗。

Claims (5)

1.一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，步骤包括：

a)通过激光对患者牙齿或牙齿模型进行三维扫描，获得包括患者牙齿、牙列、牙槽骨及颅颌面骨骼结构在内的三维影像学信息；

b)结合获取的三维影像学信息，利用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）在计算机上对牙齿进行模拟矫正 ，获得理想的牙列效果及吻合牙列的弓形图后确定牙齿模型方案；

c)运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型方案打印出来；

d)依据打印出的牙齿模型上的牙列中心点、牙齿空间、牙齿表面斜度、排列的表面形态以及患者脸型、唇形、面部轮廓形态特点用计算机辅助设计与制造技术（CAD/CAM技术）为每一个牙齿设计专用的矫正托槽、托槽底板和矫正钢丝的三维模型；其特征在于它还包括如下步骤：

e)按照设计好的矫正托槽和托槽底板的三维模型，用数控机床采用不锈钢雕刻出矫正托槽；选用0.3～0.4mm厚度的316L不锈钢板材，将不锈钢板材的下表面用数控机床根据托槽底板的三维模型雕刻出与牙齿相吻合的形态，再选用70～90目不锈钢网，应用真空焊接技术将70～90目不锈钢网焊接到不锈钢板材的下表面，再用精密冲床冲出托槽底板的周边外形；

f)用高精度激光焊接设备将托槽底板上表面与矫正托槽底部焊接到一起，形成个性化舌侧托槽，高精度激光焊接设备的有效焊点直径不大于0.3mm；

g)采用镍钛合金丝用热定型方法 按照d) 步骤三维模型获得个性化镍钛丝矫正钢丝，利用机械手按照d) 步骤获得的矫正钢丝的三维模型的弯制点、弯制角度和方向将各个个性化舌侧托槽连接在一起，完成矫正钢丝的精确成型；

h)运用3D打印机将模拟矫正后的牙齿模型制作完成的个性化舌侧托槽依次安放在3D打印牙齿模型上进行定位，制作转移托盘；

i) 最后由正畸医师将个性化舌侧托槽通过转移托盘粘贴在对应病人的牙齿上进行正畸治疗。

2.根据权利要求1所述的一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，其特征在于，雕刻矫正托槽选用0.35mm厚度的316L不锈钢板材。

3.根据权利要求1或2所述的一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，其特征在于，选用70～90目不锈钢网为80目不锈钢网。

4.根据权利要求1或2所述的一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，其特征在于，所述的高精度激光焊接设备为高精度双光路光纤激光焊接机。

5.根据权利要求3所述的一种个性化舌侧隐形矫正器的制作方法，其特征在于，所述的高精度激光焊接设备为高精度双光路光纤激光焊接机。